查德威克(Chadwick Sir James)1891年10月生于英国曼彻斯特,1911年以优异成绩毕业于曼彻斯特大学物理学院,1911年~1913年在卢瑟福指导下在该大学从事放射性研究并获理学硕士学位。1923年被任命为卡文迪许实验室主任助理,至1935年。在这段时间里与卢瑟福合作,于1932年发现了中子。1935年获诺贝尔物理学奖。
1919年卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核,而发现了质子。1920年他在一次演说中谈到,既然原子中存在带负电的电子和带正电的质子,为什么不能存在不带电的“中子”呢?他当时设想的中子是电子与质子的结合物。1930年,德国物理学家博特和贝克尔用刚发明不久的盖革缪勒计数器,发现金属铍在α粒子轰击下,产生一种贯穿性很强的辐射,当时他们认为这是一种高能量的硬γ射线。1932年约里奥·居里夫妇重复了这一实验,他们惊奇地发现,这种硬γ射线的能量大大超过了天然放射性物质发射的γ射线的能量。同时他们还发现,用这种射线去轰击石蜡,竟能从石蜡中打出质子来。约里奥·居里夫妇把这种现象解释为一种康普顿效应。但是打出的质子能量高达5.7MeV,按照康普顿公式,入射的γ射线能量至少应为50MeV,这在理论上是解释不通的。查德威克把这一情况报告了卢瑟福,卢瑟福听了后很兴奋激动,但他不同意约里奥·居里夫妇的解释。查德威克很快重做了上面的实验。他用α粒子轰击铍,再用铍产生的射线轰击氢、氮,结果打出了氢核和氮核。由此,他断定这种射线不可能是γ射线。因为γ射线不具备将从原子中打出质子所需要的动量。他认为,只有假定从铍中放出的射线是一种质量跟质子差不多的中性粒子,才能解释。
他用仪器测量了被打出的氢核和氮核的速度,并由此推算出了这种新粒子的质量。查得威克还用别的物质进行实验,得出的结果都是这种未知粒子的质量与氢核的质量差不多。由于这种粒子不带电,所以叫做中子。后来更精确的实验测出,中子的质量非常接近于质子的质量,只比质子质量约大千分之一。查德威克将他的研究成果写成论文“中子的存在”发表在皇家学会的学报上。查德威克从重复约里奥·居里夫妇的实验,到发现中子,前后不到一个月。这一方面是由于前人的工作为他打下了基础,主要的还是由于他能打破常规,有大胆的创新精神,敢于破除传统思想的束缚。而约里奥·居里夫妇虽然已经遇到了中子,由于没有作出正确的解释,而与中子失之交臂,错过了发现中子的机会。
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